墙体改革与可持续发展_丁大钧

一、引言 墙体改革的 途径是 多样 的, 但必 须遵 循可持 续发 展的大方向, 这包括 取材 和经济 效益。允 许应用 的粘 土多孔砖毕竟还需采用粘土生产, 装配 式轻型砖、大孔 洞率的粘土空 心砖同 样是 这样, 但 对节 约粘土 已作了 改进或较大改进。对有些因暂时经济原 因而难于实施 的好方案, 应予以扶持。 水泥制品虽 然在取 材上 主要是 石材, 但是存 在二 次生产问题, 能量消 耗也 应计入。同 时产 品也随 水泥 价格而波动, 曾 出现过 一时 水泥售 价涨 幅太大 而引起 产品无法供 应的 现象。另外, 开发一 种新 型墙体 材料 时, 还必须对是 否会释 放出 有害气 体和 有无放 射性进 行研究和测试, 否则可能导致严重后果。 下面介 绍的 页 岩模 数 多孔 砖 全部 采 用页 岩 作原 料, 价格虽较实心粘 土砖略 高, 但 隔热隔 音性 较好, 重 量轻, 强度亦较高, 施工速度快。笔者认 为这种多孔砖 ( 或空心砖) 是 一个值 得研 究的墙 体改革 的途 径, 有广 阔的前景。 二、烧结制品
有的采用粘土作粘结料。 免烧盲孔砖 的配 料( 质量 比) [ 8] , 粉 煤灰B石灰B石
膏( 半水石膏) B水泥B粗细骨料B水固比= ( 50~ 70) % B ( 8~ 10) % B( 2 ~ 3 ) % B( 3 ~ 6) % B( 20~ 30) % B( 12~ 18) % 。原料为粉煤灰、石粉( 或炉渣、冶 炼渣、煤矸石、 尾矿、河砂、风化石等任一种或二种以上均 可) , 粘结剂 为水泥、石灰、石膏等。
57
图 5 常采用的小型空心混凝土砌块
的灌芯混凝土 小型 砌块配 筋砌体 试点 塔式住 宅建筑。 标准层每层为 6 户, 总建 筑面积 为10 970m2[ 15] 。地下 1 层为 自行 车库, 地上 18 层 为住 宅楼, 局部 达 20 层。 地下- 21 9m, 地面 以上 至大 屋面 总高 5116m( 室 内外 高差 11 0m) [ 16] 。采用单排双 孔混凝土 空心( 孔洞率为 50% ) 砌块 390 @ 190 @ 190 ( 上 面壁 厚为 30, 32mm, 下 面加厚, 为 非封顶的 ) 反砌, 地下室采 用全现 浇混凝土 剪力墙。为了便 于与 上部配 筋砌 体衔接, 内墙的 平面 布置及厚度均与上部配筋砌体相同。
该建筑的上 部承重 墙体 除局部 楼梯、电梯间 核心 筒及个别高厚比小于 4 的独立小墙肢等 采用现浇钢筋 混凝土外, 其余 墙体均 采用 灌芯小 型空 心砌块 配筋砌 体, 在图 7( a) 平面图中涂黑者为钢筋混凝土结构, 余为 配筋砌体。对孔 配置 竖筋, 在 块的凹 槽内 配置水 平钢 筋( 2~ 3 根 ) , 在所 有墙 段隔 皮设 置, 所 有孔 洞都 填实 混凝土。在内外墙连接处 ( 纵墙 中 5 个砌 块, 横墙 内 2 个) 、转角处 ( 5 个 砌块) 、墙端 部( 窗间 墙处 3 个 砌块) 设暗柱, 其中 设置 竖筋 ( 1 根) , 对孔 配 筋, 在 一般 墙段 内, 隔孔设置 水平箍 筋。在块 的凹槽 内配 制水平 钢筋 ( 2~ 3 根) , 在所有 墙段 隔皮 设置, 所有 孔洞 都填 实混 凝土。配筋构造见图 7( c) [ 16] 。建成的建筑见图 7( b) 。
11 装配式轻型砖 大连铁 道学 院交 通运 输
工程 系 开 发 出 大 孔洞 率 ( 墙 体的 孔 洞率 达 80% 以 上) 的 装配式轻型砖( 图 1, 2) , 可装 配成墙体, 形似 空斗, 立面 似 一眠 一 斗 空 斗 墙, 而 眠 砖 较 薄, 此处 / 眠0砖 和/ 丁0 砖 分 别指平 砌 和侧 砌 的 砖, 但 与 图 1 装配式轻型砖的组合
第 34 卷 第 3 期
建筑结构
2004 年 3 月
墙体改革与可持续发展
丁大钧
( 东南大学土木工程学院 南京 210096)
[ 提要] 介绍了墙体改革中出现的一些新的产品及其应用情况, 这些新型砌块可大致分为两大类, 即烧制品 如装配轻型砖和页岩模数多孔砖, 以及水泥制品如混凝土小型空心砌块、模卡砌块和混凝土多孔砖。内容可 供从事墙体设计的工程人员和建设部门参考。 [ 关键词] 墙体材料 可持续发展 粘土制品 水泥制品 页岩多孔砖 砌体高层建筑
三、水泥制品 11 混凝土小型空心砌块 5混凝土小型空心砌块建筑技术规程6( JGJ/ T14 ) 95) [ 12] 及其修订本( 送审稿) 中只给出 单排孔主 砌块规 格为 390mm @ 190mm @ 190mm, 并 未给出 孔洞 具体尺 寸图形, 在新的 规程送 审稿 的表 4111 1 中还 给出 辅助 块规格: 390 @ 190 @ 190( 圈梁块) , 290 @ 190 @ 190, 190 @ 190 @ 190, 90 @ 190 @ 90 等。一般 常采 用 的砌 块见 图 5, 为通 孔 型, 便 于灌 芯 和 配 筋。规 程 中 指 出需 反 砌, 即将块底面 朝上, 这 意味 着生产 时壁、肋 尺寸 上小 下大, 即底面 壁、肋 厚较 大( 参看图 6 ) , 反 砌 时便 于抹 浆。砌块 强 度等 级 删 去 M U315, 砂 浆 强 度 等 级增 加 M 15 和删 去 M 21 5; 灌孔 混 凝 土强 度 等 级定 为 Cb40, Cb35, Cb30, Cb25 和 Cb20。 江苏省连云 港市 曾设 计 生产 单排 孔、双 排 孔和 3 排孔砌块, 见图 6[ 13] , K11 为全 盲孔, 而 K12 为 边孔带 盲孔; 对单排孔砌块, 顶、底壁、肋厚不 同, 如图 6 所示, 盲孔厚 10mm。 文[ 14] 中还 示出另 一种底 部带 盲孔的 砌块, 反砌 时盲孔朝上, 更利于砌筑且保证砌筑质量, 对防止墙体 产生裂缝有利。 ( 1) 上海园南新村 上海市植物园南面园南新村是一幢在 当时为最高
文[ 9] 中指出, 含 SO3 \01 18% , 含 C \515% 的粉 煤灰绝对不可用来生产高 掺量粉 煤灰烧结 砖, 其 SO2, CO2 排放量大大 超过 目前 限制和 禁止 的粘 土实 心砖; 当粉煤 灰 含 SO3 量 [ 01 4% , 含 C 量 [ 10% , 掺 量 为 30% 时, 其 SO2, CO2 排放 量才与普 通实心 粘土 砖的排 放量相当, 即使这样, 高掺量粉煤灰烧结砖 仍不宜作为 废料墙材产品的发展方向。应积极发展高 掺量的蒸压 粉煤灰砖[ 9] 。也有用粉煤灰和页岩为原料 生产烧结空
56
图 2 装配式轻型砖的施工情况
空斗墙不同, / 眠0砖和/ 丁0砖是贯通的, 因 而在地震区 还可配置纵、横向钢筋。已生产 2 万多块, 正在修建试 验性房屋, 并 已申报 了国家 专利[ 1] 。这 种轻 型砖 从使 用粘土看, 对可持续性发展是不利的, 但和 实心粘土砖 比较, 仅为普通 实心粘 土砖 的1/ 5, 亦 较烧结 多孔 粘土 砖少很多, 在 现阶段 有其优 点。砌墙 时墙体 组装 的配 件较多, 据文[ 1] 介绍, 施工采 用手 持布浆 器与 手持灌 浆器相结合 方 法。因为 每 单元 砖尺 寸为 400 @ 300 @ 300( 当需要 300mm 厚墙时 ) , 体积 相当 于普 通粘 土砖 22 块, 砌筑 速度 还 是较 快的。 初步 估算, 和 普通 砖墙 相比可 降低造价 20% ~ 30% , 如 采用清水墙 可降低约 40% 。自重轻, 基础 造价 亦相 应降 低。在地 震区 需灌 芯, 乃至配筋。抗震性能需进一步研究。
地下室采 用 C30 混 凝土; 层 1 ~ 3 采 用 M U20 砌 块, M 30 砂浆, Cb40 灌孔 混凝土和 C25 混凝土; 层 4~ 18 分别采用 M U 15, M25, Cb35 和 C20。
T his article introduces some new products developed and applied in w all innovation at home. There are two categories, i. e. , fired products, such as assemble lightweight brick and perforated shale brick, as w ell as cem ent products, such as concrete small hollow block, interlocking block and concrete perforated brick. Keywords:prohibition; applying solid clay brick; sustainable development; clay product; cement product; perforated shale brick; highrise masonry building
心砖的, 二者体积比为 56B50。年产12 000 万块砖可利 用粉煤灰 151 6 万 t , 减少灰场占地40 920m2, 减轻对环 境的污染[ 10] 。
在生产粉煤 灰烧结 砖时, 挤出 压力 是较 高的。文 [ 11] 指出, 粉煤 灰掺量 约为 50% 时, 成 型水 分在 18% ~ 19% , 挤出 孔洞 率不 到 30% 的 矩形 孔空 心砖, 成型 压力达 21 8M Pa。
图 3 烧结页岩模数多孔砖
这种砖较实心粘土砖价格略高, 但 重量较轻, 运输 和基础费用相 应降低, 用于 节能建 筑外 墙时可 省去隔 热保温层, 经济效益也是较显著的。
采用这种页岩砖在江苏省已建造了 35 万 m2 多层 建筑, 经济效益显著。但也有厂家生产 的页岩砖, 在其 中掺入 30% 粘土[ 5] , 这对可持续性发展不利。
21 页岩模数多孔砖 用 页岩 为主 要原 料, 经 高真 空挤 出成 型, 1 080 e 高温焙 烧 而 成 的页 岩 模 数 多 孔 砖, 其孔 洞 率 可 达 到 3614% [ 2] , 江苏省开发了这种砖, 并制定了 相应的技术 规程 JG/ T 004 ) 2003[ 3] 和建筑构造图集[ 4] 。砖 规格尺